formularis - Ersatzstab Doppel-T-Profil Hohlprofil DIN EN 1993-1-1, Anhang B
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Ersatzstabverfahren für Doppel-T-Profil und Hohlprofil


Datei:

Ersatzstab_Doppel-T_Hohlprofil_v02-2.xls

vereinfachte Berechnung nach Theorie I. Ordnung mit Annahme von Gabellagerung an den Auflagerpunkten nach DIN EN 1993-1-1, 6.3.3 (4) mit Anhang B. Ersetzt den Nachweis nach Th.II.O mit Ersatzimperfektionen. mit Excel oder Calc

Autor:

Bernhard Lohr

Version/Datum:

V02-2 /  22.06.2015

Quellen:

DIN EN 1993-1-1, 6.3.3 (4) mit Anhang B

Preis:

50,- €

Kaufabwicklung

Bestellung

Kurzbeschreibung:

Die Exceltabelle berechnet die Stabilität (Knicken, Biegedrillknicken, Querschnittsklasse bzw. Beulen) von gleichförmigen Bauteilen, wie Doppel-T-Profilen und Hohlprofilen. Mit dem Ersatzstabverfahren werden Druckkraft und zweiachsige Biegung nach Theorie I. Ordnung erfasst. DIN EN 1993-1-1, 6.3.3 (4) mit Anhang B


Erläuterung

 

Der Berechnung erfolgt in diesen Schritten:

1. Erfassen der Bemessungswerte an der maßgebenden Stelle.

2. Definiton des Statischens Systems.

Ist z.B. der Träger in y-Richtung an den Zwischenpunkten seitlich gehalten, wird dies über den Wert "beta_z" erfasst.

3. Beschreibung des Momentenverlaufs My und Mz und MLT (Moment um y im Bezug auf die seitlichen Halterungen in y-Richtung).

4. Querschnittsdefinition und Abfrage der Querschnittswerte aus der Profildatenbank "StahlEC.xls"

5. Ermittlung der Querschnittsklasse.

Hierbei wird für Hohlprofile der vereinfachte Ansatz mit reiner Druckkraft aufgeführt. Für Doppel-T-Profile werden in einem separaten Tabellenblatt die exakten Spannungsverteilungen erfasst.

6. Für die Querschnittsklasse 4 greift die weitere Berechnung auf die effektiven Querschnittswerte zu.

Diese müssen manuell eingetragern werden. Für Doppel-T-Profile siehe Tabellenblatt "H".

7. Die Abminderungsbeiwerte chi_y und chi_z (χy ,χz)

8. Das ideelle Biegedrillknickmomtent Mcr wird hier nach dem Verfahren von DIN 18800 berechnet.

Bei Bedarf können Sie Mcr aber auch manuell eintragen.

9. Mit diversen Zwischenwerten wird der modifizierte Abminderungsbeiwert ermittelt

(Imperfektionsbeiwert, Korrekturfaktor, Plateaulänge, Schlankheitsgrad). Wählen Sie dazu, ob es sich um einen torsionsteifen Stab handelt, was bei Hohlprofilen oder seitlich gehaltenen Doppel-T-Profilen der Fall ist.

10. Nun werden die Interaktionsfaktoren nach Tabelle B.1 und B.2 (Verfahren 2) ermittelt.

Bei verschieblichen Systemen sollte der Äquivalente Momentenbeiwert Cmy oder Cmz mit 0,9 berücksichtigt werden (hierzu wurde ein Auswahlfeld eingefügt).

11. Nachweis nach Interaktionsformel (6.61) und (6.62) von DIN EN 1993, 6.3.3 (4)

 

Das Verfahren wird laut DIN EN für gleichförmige Querschnitte (Doppel-T-Profile und Rechteckige Hohlprofile) eigeesetzt.

Wagenknecht [1] und Fruk [2] verweisen darauf, dass das Verfahren von Anhang B auch für runde Rohre anwendbar ist.

 

Die gelben Felder dienen als Eingabewert, während die hellblauen als Randbedingung zu betrachten sind. Ein rotes Dreieck deutet auf einen Kommentar hin.

 

Die "Stahl-Profildatenbank" ist eine eigenständige Datei, die Sie ebenfalls von formularis beziehen können. Zur Ausführung der Abfragen muss diese Datei gleichzeitig in einem Fenster geöffnet sein. Alternativ können Sie Formeln für die Abfrage (z.B. dbauszug…) aus dieser Datei überschreiben und so die Berechnung ohne StahlEC.xls ausführen (vorher Blattschutz aufheben).

 

 

Ausdruckprotokoll:

 


Exceltabelle für Stabilitätsnachweis (Knicken, Biegedrillknicken mit Ersatzstabverfahren sowie Querschnittsklasse u. Effektive Querschnittswerte) für gleichförmige Stahlprofile. z.B. Doppel-T-Profile und Hohlprofile. Interaktionsformel nach DIN EN 1993-1-1, 6.3.3 (4) Formel (6.61) und (6.62) mit Tabelle B.1 und B.2 (Verfahren 2) - Momentenverlauf

torsionsweiche und torsionssteife Profile, wie Rohr, Rundrohr, Recheckhohlprofil, Rechteckrohr, Quadratrohr, Vollquerschnitt, Doppel-T-Profil Walzprofil, Vierkant Rundstab (I, IPE, HEA, HEB;HEM, HEAA, HD, HL, IPBS, IPBSB, IPEv, IPEo, RRo warmgfertigt, RRo kaltgefertigt, QRo warm gewalzt, QRo kalt gewalzt, Ro, VKT, Rd) (Verdrehsteif, Verdrehweich)


 Effektive Querschnittswerte (Aeff; eN,y; Ieff,y; Weff,y; eN,z; Ieff,z; Weff,z) Interaktionsbeiwerte nach Tabelle B.1 und B.2 ,Verfahren 2 (kyy, kyz kzy, kzz) für verdrehweiche und verdrehsteife Bauteile; Äquivalente Momentenbeiwerte nach Tabelle B.3 Cmy, Cmz und CmLT; verschiebliche Systeme werden Cmy = 0,9 oder Cmz = 0,9 berücksichtigt. Das ideelle Biegedrillknickmoment Mcr wird nach dem Verfahren aus DIN 18800 ermittelt.Effektive Querschnittswerte (Aeff; eN,y; Ieff,y; Weff,y; eN,z; Ieff,z; Weff,z) Interaktionsbeiwerte nach Tabelle B.1 und B.2 ,Verfahren 2 (kyy, kyz kzy, kzz) für verdrehweiche und verdrehsteife Bauteile; Äquivalente Momentenbeiwerte nach Tabelle B.3 Cmy, Cmz und CmLT; verschiebliche Systeme werden Cmy = 0,9 oder Cmz = 0,9 berücksichtigt. Das ideelle Biegedrillknickmoment Mcr wird nach dem Verfahren aus DIN 18800 ermittelt.


 

 

Einsatzbeispiele: Stahlstütze, Verband, Träger, Pfosten, Binder, Druckstab, Knickstab, Fachwerkstab, Stütze mit Ausmitte, Randmomente bzw. Exzentrizität, gelenkig gelagert oder eingespannt, Hallenbau, Industriebau, Stahlskelettbau, Freileitungsbau, Gittermasten, Stahlbau; Nachweis Beulen über Querschnittsklasse 1 bis 4 und ggf. effektive Querschnittswerte; Biegeknicken Biegedrillknicken ohne Drillknicken als Sonderform des Biegedrillcknickens. Berechnungsschritte: Knicklängenbeiwert (ggf. über Eulerfälle oder Knicklängenbeiwerte), Ideelle Knicklast , Imperfektionsbeiwert, Abminderungsfaktor, Schlankheitsgrad, Momentenbeiwert, ideelle Verzweigungslast, Drehradius, idelles Biegedrillknickmoment, Knickline für Biegedrillknicken, Europäische Knickspannungslinien, Korrekturfaktor, Plateaulänge, Widerstandsmoment, Modifikationsfaktor, modifizierter Abminderungsbeiwert, Äquivalenter Momentenbeiwert,


im zweiten Tabellenbaltt werden Querschnittsklasse und ggf. effektive Querschnittswerte ermittelt:

Effektive Querschnittswerte (Aeff; eN,y; Ieff,y; Weff,y; eN,z; Ieff,z; Weff,z) für Biegung und Druck - Allgemein

 Ausführliche Darstellung der Ermittlung der Effektiven Querschnittswerte:

 

 

 

Wir bieten die Version 1, nach DIN 18800, in Verbindung mit der "Stahl.xls" Profildatenbank nur auf besondere Anfrage an. Schreiben Sie hierzu ins Nachrichtenfeld der Bestellung einen kurze Info.

 

 

Literaturhinweise:

[1] Wagenknecht, G.: Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3. Band 1, 2011 Beuth Verlag GmbH, Berlin (auf Seite 289 Verweis zu Fruk, D.)

[2] Fruk, D. (2011): Imperfektionsannahmen für kreisförmige Hohlprofile, Studienarbeit im Masterstudiengang, TH Mittelhessen

[3] Meiser, J.: Nachweispraxis Biegeknicken und Biegedrillknicken, 2002 Ernst und Sohn, Berlin (nach DIN 18800)

 

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